Vízügyi Közlemények, 1949 (31. évfolyam)

1-2. szám - IV. Károlyi Zoltán: A hordalékmozgató erő meghatározása természetes vízfolyásoknál

A hordalék-mozgató erő meghatározása 47 A fentebbiek alapján a folyók medrében végbemenő hordalékmozgást a következőképpen lehet elképzelni. Kisebb vízállásnál a vízfolyás energiája teljes egészében a súrlódási ellenállások legyőzésére használódik fel. Emelkedő vízállásnál, egy bizonyos határon túl, már nem emészt fel minden energiát a súrlódási munka. Marad némi fölös energia, amely azonban még nem elég ahhoz, hogy mindenütt hordalékmozgást idézzen elő, hanem csak a felülről jövő hordalékot görgeti tovább. Ismeretes, hogy a mozgó hordalék továbbgörgetéséhez sokkal kisebb erő kell, mint a nyugvó hordalék megindításához, ezért a víz elsősorban a már mozgó hordalék továbbítására fogja fölös energiáját fordítani. A hordalék általában nem a teljes mederszélességben mozog, hanem egy keskenyebb sávon. Ennek oka egyrészt — a fentebb ismertetett Kurzmann-féle megokolás szerint — a partok mellett fellépő nagyobb súrlódás, másrészt pedig az, hogy kanyarulatokban a hordalék a centrifugális erő következtében a domború oldal felé húzódik, és keskenyebb sávban mozog tovább. A kanyarulatok sorozatából álló folyókon ennek a sávnak a szélessége végig csaknem azonos és egyenesebb szakaszokon sem növekszik mindjárt meg. Ebből az következik, hogy a keresztszelvényben a súrlódási munkán kívül rendelkezésre álló fölös munkamennyiség nem oszlik meg egyenletesen, hanem egy kisebb szélességre koncentrálódik. Ha a fölös energia vízszínemelkedés, vagy esésnövekedés következtében megnövekedik, és így nagyobb lesz, mint amennyi a felülről érkező hordalék továbbmozgatásához szükséges, megkezdődik a nyugvó hordalék elindítása. Ez is koncentráltan, a legkisebb ellenállás helyén történik meg, tehát a víz nem az egész mederszélességben és nagyon vékony rétegben indítja el a hordalékot, hanem inkább keskeny sávban, és amellett nagyobb vastagságban. Vagyis az egész szelvényben mutatkozó energiafölösleg egy kisebb szélességen végez munkát. Ezt a jelenséget csak úgy lehet kifejezésre juttatni, hogy a keresztszelvényt mint osztatlan egészet vesszük számításba. A hórdalékmozgás ismertetett fogalmazása mellett az u. n. kritikus elragadó erő meghatározására nincs szükség. Azt mondjuk, hogy amikor nincs a súrlódási munkán kívül fennmaradó fölös energia, nincs hordalékmozgás és hórdalékmozgató erő sem. A S

0 kritikus elragadó erő kiküszöbölése azért célszerű, mert természetes vízfolyásoknál úgy sem lehet pontosan és egyértelműen meghatározni. S

0 nagysága a hordalék szemnagyságától függ, tehát vegyesszemű hordaléknál minden fajta szemnagysághoz más és más S

0 tartozik. Legfeljebb átlagos, vagy szélső értékekről beszélhetünk, amelyek meghatározása igen körülményes. SCHAFFERNAK

9 a bécsi Dunából vett hordalékot tanulmányozta és megállapította, hogy itt még az sem áll, hogy egy bizonyos szemnagyság mindig ugyanannál az $

0-nál indul el. A megindulás más tényezőktől is függ. Ezért ő is lehetőleg kiküszöböli S

0 használatát. A mi fogalmazásunkban az S/, fajlagos hordalékmozgatő erő az irodalomban általában használatos S — S

0 értéknek felel meg. Képletünkben az S

0 helyébe a medersúrlódás figyelembevétele kerül. A levezetett munkaegyenlet a KURZMANN által felhasznált és legjobbnak talált Hohenburger-ïéle, 6. képlet továbbfejlesztésének tekinthető. III. A szállított hordalék mennyisége. A hordalék időegység alatt levonuló tömegének meghatározására a laboratóriumi kísérletek szerint elég megbízhatónak mutatkozik a 4. alatti du Boys-képlet. KURZMANN — mint fentebb láttuk —, arra a megállapításra jutott, hogy termé9 DR. F. SCHAFFERNAK: Xeue Grundlagen für die Berechnung der Geschiebefiihrung in Flu.'släufen. Leipzig und Wien, 1922.